교류전기철도시스템에서 급전계통 구성에 따른 급전성능 비교검토

초록

교류전기철도시스템은 다양한 급전계통 구성방식(SSP급전, Tie 급전, 병렬급전소급전 등) 방식을, 철도청 산업선 거간과 현재 건설중인 충북선 구간은 정상급전방식을 그리고 열차운행이 많은 수도권 전철구간의 경우 Tie 급전방식을 채택하여 급전계통을 구성하고 있다. 전기차량이 전철급전구간은 운행할 때, 차량은 전차선로를 통하여 차량에 필요한 전력을 공급받는다. 동일한 차량이 동일한 조건으로 동일한 선로에서 운행하더라도 급전계총 구설방식에 따라 선로의 임피던스가 달라지게 되어 차량이 집전하는 전압이 달라지게 된다. 이에 따라 변전소에서 급전하는 전류량이 변화하여 선로에서의 전압강하가 크게 달라지고 변전소 급전전력도 변하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이전에 제안한 전철급전계통 6단자 해석모델을 이용하여 각 급전계통 구성방식의 전기적 특성 (회로의 단락임피던스, 차량의 집전전압, 변전소의 공급전력, 역률, 불평형율과 전압왜형율)을 비교하였다. 2.1장에서는 각 급전계통 구성방식의 개요를 간단히 설명하고, 2.2장에서는 6단자 해석모델을 이용한 급전계통 시뮬레이션 방안을 수립하며, 2.3정에서는 시뮬레이션 결과를 제시한다.